光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2014年
10期
2733-2739
,共7页
范建华%邓永波%宣明%周松%武俊峰%刘永顺%吴一辉
範建華%鄧永波%宣明%週鬆%武俊峰%劉永順%吳一輝
범건화%산영파%선명%주송%무준봉%류영순%오일휘
压缩空气泵%离心式微流控芯片%血清提取%虹吸阀%离心力
壓縮空氣泵%離心式微流控芯片%血清提取%虹吸閥%離心力
압축공기빙%리심식미류공심편%혈청제취%홍흡벌%리심력
compressed air pump%CD-like microfluidic chip%plasma extraction%siphon valve%centrifugal force
为了克服离心式微流控芯片上血清提取对虹吸管亲水性的依赖,保证离心式微流控芯片功能的稳定性和可靠性,在芯片上设计了连接于血液分离腔的压缩空气腔,实现了高转速下血液的分离.基于压缩空气的辅助作用,并通过转速降低导致压缩空气腔内所储存气体压强的释放对血清的泵送作用,实现了离心式微流控芯片上血清的定量提取.基于等温气体的热力学平衡理论,分析了压缩空气腔压缩体积和虹吸管内液面位置与电机转速之间的关系,给出了基于压缩空气辅助作用的离心式血清提取结构的设计规律.以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基材,采用CO2激光加工工艺,制作了离心式血清提取芯片,并测试了不同转速下被压缩气体的体积和血清液面在虹吸管中的位置.实验结果表明:转速为4000 r/min时,空气的被压缩量为8.7 μL,虹吸管能有效抑制全血溢出以防止全血进入血清提取腔;当转速降为1000 r/min时,压缩气体所储存压强得到释放,克服了离心力,并驱动血清流过虹吸管最高点,进而实现血清的定量提取.
為瞭剋服離心式微流控芯片上血清提取對虹吸管親水性的依賴,保證離心式微流控芯片功能的穩定性和可靠性,在芯片上設計瞭連接于血液分離腔的壓縮空氣腔,實現瞭高轉速下血液的分離.基于壓縮空氣的輔助作用,併通過轉速降低導緻壓縮空氣腔內所儲存氣體壓彊的釋放對血清的泵送作用,實現瞭離心式微流控芯片上血清的定量提取.基于等溫氣體的熱力學平衡理論,分析瞭壓縮空氣腔壓縮體積和虹吸管內液麵位置與電機轉速之間的關繫,給齣瞭基于壓縮空氣輔助作用的離心式血清提取結構的設計規律.以聚甲基丙烯痠甲酯(PMMA)為基材,採用CO2激光加工工藝,製作瞭離心式血清提取芯片,併測試瞭不同轉速下被壓縮氣體的體積和血清液麵在虹吸管中的位置.實驗結果錶明:轉速為4000 r/min時,空氣的被壓縮量為8.7 μL,虹吸管能有效抑製全血溢齣以防止全血進入血清提取腔;噹轉速降為1000 r/min時,壓縮氣體所儲存壓彊得到釋放,剋服瞭離心力,併驅動血清流過虹吸管最高點,進而實現血清的定量提取.
위료극복리심식미류공심편상혈청제취대홍흡관친수성적의뢰,보증리심식미류공심편공능적은정성화가고성,재심편상설계료련접우혈액분리강적압축공기강,실현료고전속하혈액적분리.기우압축공기적보조작용,병통과전속강저도치압축공기강내소저존기체압강적석방대혈청적빙송작용,실현료리심식미류공심편상혈청적정량제취.기우등온기체적열역학평형이론,분석료압축공기강압축체적화홍흡관내액면위치여전궤전속지간적관계,급출료기우압축공기보조작용적리심식혈청제취결구적설계규률.이취갑기병희산갑지(PMMA)위기재,채용CO2격광가공공예,제작료리심식혈청제취심편,병측시료불동전속하피압축기체적체적화혈청액면재홍흡관중적위치.실험결과표명:전속위4000 r/min시,공기적피압축량위8.7 μL,홍흡관능유효억제전혈일출이방지전혈진입혈청제취강;당전속강위1000 r/min시,압축기체소저존압강득도석방,극복료리심력,병구동혈청류과홍흡관최고점,진이실현혈청적정량제취.
